用Buildroot给嵌入式设备编译系统

Fri, Oct 30, 2015

最近在实验室的工作是为嵌入式的Linux系统加速启动，所以必然涉及到重新编译Linux。我需要自定义程度很高的方案，方便实验各种配置，或者加入自己的Bootloader / Kernel patch。配置完善的交叉编译环境，并解决所有依赖包绝对是耗时耗力，而且估计会遇到成堆的问题。

我之前试过一次，花了将近一个白天才搞定，关键是编译完了都不信编译出来的binary能用（结果放板子上一跑，确实没boot起来……）项目的set up阶段要做这么麻烦的工作，我有点害怕。这两周作业又巨多，完全不想手动配置这些。幸好，我发现了Buildroot。

Buildroot是一系列Makefile和脚本的组合，它的功能就是帮助编译（主要用在嵌入式的）Linux系统。用这个来做交叉编译，它会包办一切麻烦无聊的工作，使用者可以专注于调整编译选项和内核。使用者可以自定义Kernel源码从哪里获取，Bootloader用哪一个，要不要加别人或自己写的Patch，预装哪些包，网络怎么配置，GUI要不要，等等。

交叉编译涉及到准确定义目标的硬件参数，如果要自己从头来的话那估计又要查一堆资料，而且出一个错那时间成本挺高（重新编译又要花掉十几分钟）。好在Buildroot自带了很多流行的平台的参数，直接用就行，比如针对Raspberry Pi和Cubieboard都提供了这样的配置文件。下面是给Cubieboard2编译的例子：

获取Buildroot

$ git clone git://git.buildroot.net/buildroot
$ cd build root

载入Cubieboard2的配置

$ make cubieboard2_defconfig

调整系统配置（有命令行交互界面，不用手写配置文件，简直是方便到家了）

$ make menuconfig

编译

$ make

编译完之后，binary放在output/images下面。在board/cubietech/cubieboard里面自带了mksdcard脚本，分别传参binary位置、SD卡在/dev中的位置即可。

这个方便程度不能说不高啊！

刚才第三步调整系统配置，不用调目标的硬件参数，因为那个已经在前一步载入好了，这一步调的是Kernel、Bootloader等参数，改个GCC优化级别什么的（默认的居然是optimize for size，果断直接开到-O3）。

第一次编译的时候，会自动下载需要的源码（默认居然是git clone，所以会把整一个版本库都下下来，我中间遇到一个库有1.5 GB），这一步消耗不少时间，所以我第一次完整编译花了快2小时（所以我看了两小时Youtube）。第一次编译的时候应该不可避免地卡一些error，不用慌，按照报错把要安装的依赖库什么的装好就行。我编译的时候一次是下载源码时莫名其妙的server error（貌似是服务器炸了，不是墙的功劳），另一次是缺了个什么库，反正很快解决了。

最终，生成的是一个磁盘映像。一个Linux仅加入最小的toolchain体积真是非常小啊！我之前用过Linaro，映像文件有好几GB，写入一次SD卡花了将近一个小时。这次居然只有几十M，不到一分钟就搞定了。

写入SD卡用刚刚提到的脚本就行（如果是Cubieboard的话）。没人帮忙写好脚本的话，手动操作也不是什么麻烦事。

用Buildroot实实在在简化了本来很麻烦的工作，至少比一直盯着终端期待不要报错要好得多，总之就是好好好！交叉编译有这么棒的解决方案，接下来就可以愉快地修改Kernel了w

注：以上全部操作在MBP上的Parallel虚拟机上的Ubuntu 14.04 LTS上正常运行，速度OK。用虚拟机，可以防止手残不小心在写SD卡的时候把电脑的磁盘写了，而且不用顾虑临时文件的清理什么的，个人还是蛮推荐的。